Enunciado

No início do processo de compressão de um ciclo de ar-padrão Otto, P 1 = 14,7   b f / i n 2 (101,3 kPa) e T 1 = 530   R . Esboce graficamente a eficiência térmica e a pressão media efetiva. Para temperaturas máximas do ciclo variando de 2000 a 5000 R com taxas de compressão iguais a 6,8 e 10.

Passo 1

Falaaa galerinha, beleza? Show, dentro do ciclo:

Show, como queremos representar a curva, vamos pegar um valor qualquer para a taxa de compressão r = 8 , T 3 = 2000   R usando a tabela A-22E

Nela, temos:

u 1 = 90.33   b t u / l b

v r = 151.38

Para o processo de compressão:

U r 2 = u 2 u 1 v r 1 = 1 8 151.38 = 18.9225

Logo,

T 2 = 1190.7   R   e   u 2 = 207.33   b t u / l b

Para vários valores de T 3 , u 3 e v r 3 podem ser determinadas pela tabela A - 22 e . Logo, para o estado 4:

u r 4 = u 4 u 3 u r 3 = u 1 u 2 u r 3  

Determinando u 4 dos valores da tabela, temos que para um T 3 = 2000   R ,

u 3 = 367.61   B t u / l b

u r 3 = 4.258

u r 4 = 34.064

u 4 = 164.23   b t u / l b

Passo 2

Belezura, continuando nesse caso, o calor de calor adicionado ao ciclo pode ser calculado como:

Q 23 m = u 3 - u 2 = 160.28   B t u / l b

E o calor expulso:

Q 41 m = u 4 - u 1 = 73.9   b t u / l b

Ora, se temos o que entra e o que sai, temos a eficiência desse sistema:

n = 1 - Q 23 m Q 41 m = 0.539 ( 53.9 % )

Logo, a pressão efetiva pode ser calculada como:

P e f e t = W c i c l o V 1 - V 2 = Q 23 - Q 41 V 1 1 - V 2 V 1

P e f e t = 39.95   l b / i n 2

Passo 3

Plotando isso tudo, temos, para os diferentes valores de r:

Observem como a taxa de compressão influencia na pressão efetiva e a eficiência do ciclo.

Resposta

Resposta nos passos

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